|
Att bedöma
olika materials och processers miljöegenskaper är inte helt enkelt.
En rad olika faktorer påverkar den samlade bedömningen. Ett
material kan också ha olika miljöpåverkan vid olika situationer
beroende på vad det används till. Lättast är att belysa
med ett exempel.
Det bästa
materialet för en dörr till en viss industrilokal antas vara
stål. Om dörren istället placeras på en mycket utsatt
plats som på en oljeborrplattform är det inte säkert att
stål är bäst, rostfritt som i sig innehåller mer
farliga legeringsämnen får en längre livslängd och
kräver mindre underhåll och kanske därför ger en totalt
lägre miljöpåverkan (självklart kan det finnas andra
skäl till varför dörren ändå inte görs i
rostfritt). Skall dörren användas på något som rör
sig (och därmed förbrukar energi) t ex en lastbil kanske aluminium
som är lätt är ett bättre alternativ. Här spelar
även graden av återvinning in. För rostfritt och aluminium
spelar återvinningsgraden stor roll för den totala miljöpåverkan.
|
|
Värderingssystem för miljöpåverkan
Det finns flera
olika värderingssystem för att bedöma miljöpåverkan
och för att kunna jämföra t ex koldioxidutsläpp med förbrukning
av en metall. Värderingssystemen hjälper även till att bedöma
alla andra aspekter som utsläpp, energiförbrukning, återvinning
osv som kan förknippas med olika aktiviteter. Vissa värderingssystem
viktar förbrukning av ändliga resurser som en kraftig negativ miljöpåverkan
- ju ovanligare material desto större miljöpåverkan. Andra
värderingssystem ger inte denna förbrukning alls så stor vikt.
Det är alltså upp till var och en att göra sina bedömningar.
Den svenska
värderingsmetoden EPS (Environmental Priority Strategies) beskriver miljöpåverkan
av olika aktiviteter t ex förbrukning av råvara med ett tal som
kallas ELU (Environmental Load Unit). Detta tal skall visa samhällets
betalningsvilja för att undvika eller återställa en miljöpåverkan.
EPS-systemet är tänkt att användas av den enskilde konstruktören
när han skall göra sina val. Konstruktören skall snabbt kunna
få en indikation om vilket alternativ som är bäst ur miljösynpunkt.
Systemet är inte färdigutvecklat och finns ännu inte ute på
marknaden. Det används än så länge enbart på några
svenska storföretag och bland forskare och konsulter som arbetar med
livscykelanalyser.
ELU-talen administreras
av CPM som också kan ge information om talen, se www.cpm.chalmers.se
. I tabellen nedan visas några ELU-tal.
ELU-tal
|
Resursindex
|
|
|
Utsläppsindex-Utsläpp
till luft
|
EPS-index
|
Enhet |
|
Energiresurser
|
EPS-index
|
Enhet |
As
|
95,3
|
ELU/kg |
|
Olja
|
0,5
|
ELU/kg |
Cd
|
10,2
|
ELU/kg |
| Olja |
0,044
|
ELU/kwh |
CFC-11,
en sk freon |
541
|
ELU/kg |
| Kol |
0,05
|
ELU/kg |
CH4,
metan |
2,7
|
ELU/kg |
| Kol |
0,0066
|
ELU/kwh |
CO,
kolmonoxid |
0,33
|
ELU/kg |
| Fossil
gas |
1,1
|
ELU/kg |
CO2,
koldioxid |
0,108
|
ELU/kg |
| Svensk
medelel |
18,6
|
ELU/MWh |
Cr |
20
|
ELU/kg |
| Svensk
fjärrvärme |
30,2
|
ELU/MWh |
Damm,
PM10 |
36
|
ELU/kg |
| Markanvändning |
Eten |
3,4
|
ELU/kg |
| Nedskräpning |
13,9
|
ELU/m2 |
H2S,
svavelväte |
6,89
|
ELU/kg |
| Hårdgörande
av skogsmark |
0,046
|
ELU/m2 |
HCl |
2,13
|
ELU/kg |
| Skogsbruk |
0,00055
|
ELU/m2 |
Hg |
61,4
|
ELU/kg |
| Jordbruk |
0,0016
|
ELU/m2 |
Flyktiga
kolväten, ej cancerogena |
2,14
|
ELU/kg |
| Materialresurser |
N2O,
dikväveoxid, lustgas |
38,3
|
ELU/kg |
| Jordbruksgrödor |
0,15
|
ELU/kg |
NH3 |
2,9
|
ELU/kg |
| Kött/fisk |
1
|
ELU/kg |
NOx
(NO2), kväveoxider |
2,13
|
ELU/kg |
| Trä |
0,04
|
ELU/kg |
PAH
(Polyaromatiska kolväten) |
64
300
|
ELU/kg |
| Vatten |
0,003
|
ELU/kg |
Pb |
2910
|
ELU/kg |
| Ag,
silver |
54
000
|
ELU/kg |
SOx
(SO2), svaveloxider |
3,27
|
ELU/kg |
| Al,
aluminium |
0,44
|
ELU/kg |
|
| As,
arsenik |
1490
|
ELU/kg |
Utsläppsindex
- Utsläpp till vatten |
EPS-index
|
Enhet |
| Au,
guld |
1
190 000
|
ELU/kg |
N-tot,
kväve |
-0,381
|
ELU/kg |
| Bi,
bismuth |
24
100
|
ELU/kg |
P-tot,
fosfor |
0,055
|
ELU/kg |
| Cd,
kadmium |
29
100
|
ELU/kg |
BOD |
0,002
|
ELU/kg |
| Co,
kobolt |
256
|
ELU/kg |
COD |
0,001
|
ELU/kg |
| Cr,
krom |
84,9
|
ELU/kg |
|
|
|
| Cu,
koppar |
208
|
ELU/kg |
|
|
|
| Fe,
järn |
0,96
|
ELU/kg |
|
|
|
| Hg,
kvicksilver |
53
000
|
ELU/kg |
|
|
|
| Mn,
mangan |
5,6
|
ELU/kg |
|
|
|
| Mo,
molybden |
2120
|
ELU/kg |
|
|
|
| Ni,
nickel |
160
|
ELU/kg |
|
|
|
| Pb,
bly |
175
|
ELU/kg |
|
|
|
| Pt,
platina |
7
430 000
|
ELU/kg |
|
|
|
| Rh,
rodium |
49
500 000
|
ELU/kg |
|
|
|
| Sn,
tenn |
1
190
|
ELU/kg |
|
|
|
| Ti,
titan |
0,953
|
ELU/kg |
|
|
|
| U,
uran |
1190
|
ELU/kg |
|
|
|
| V,
vanadium |
56
|
ELU/kg |
|
|
|
| W,
wolfram |
2
120
|
ELU/kg |
|
|
|
| Zn,
zink |
57,1
|
ELU/kg |
|
|
|
| Zr,
zirkonium |
12,5
|
ELU/kg |
|
|
|
| Naturgrus |
0,002
|
ELU/kg |
|
|
|
Referens: A
systematic approach to environmental priority strategies in product development
(EPS). Version 2000 - Models and data of the default method. CPM report 1999:5.
Tabell från
skriften "Miljöaspekter - identifiering, bedömning, prioritering"
(IVF skrift 02803)
Det finns också
andra liknande uppsättningar av miljötal. Ett exempel är Eko
Indicator 99 från Holland. Manual för arbetet med tabell över
materialtal finns på www.pre.nl
.
Nedan redovisas
olika aspekter som har betydelse för materialens miljöpåverkan
vid olika faser i materialens livscykel. För konstruktören gäller
det att försöka bedöma vilka aspekter som har betydelse för
olika situationer och hur de olika materialen
förhåller sig till varandra.
Råvarutillverkning
|
Råvarutillverkningen
kan stå för en stor del av den totala miljöpåverkan
om det är sällsynta ämnen som används eller om det
går åt mycket energi vid tillverkningen eller om den medför
stora utsläpp.
- Förbrukningen
av själva resursen är en aspekt som diskuterats ovan
- Energiåtgången
för framställning är också en viktig faktor
- Föroreningar
vid framställning av materialet är en annan aspekt
- Långa
transporter kan ge ett bidrag till miljöpåverkan. Transporterna
är svåra att bedöma då många material tillverkas
över hela världen. För vissa material går det dock
att konstatera långa eller korta transportvägar, t ex vid en
jämförelse mellan trämaterialen fur och teak En hel webblpats
om trä hittar du hos Träguiden.
- Legeringsämnen
har ofta större miljöpåverkan än själva grundmaterialet.
Material till vilka man ofta tillsätter stora mängder legeringsämnen
bör studeras extra.
|
|
Produkttillverkning
Vid produkttillverkningen
finns det en rad aspekter att ta hänsyn till vid bedömning av miljöpåverkan.
- Energiförbrukning
för de processer som används vid arbete med det aktuella materialet
- Olika processer
kan ge upphov till olika föroreningar. Viktigast brukar vara om materialet
brukar ytbehandlas, lösningsmedelsbaserad färg betyder stor miljöpåverkan,
förkromning är ett annat sådant exempel
- Kan valet
av material påverka möjligheterna att minska mängden material
i produkten
- Uppstår
spill då vissa material (och därmed processer) används och
kan detta spill tas om hand
- Hur sammanfogning
med andra material sker påverkar både arbetsmiljön vid tillverkningen
och möjligheterna att återvinna materialen. Vissa material kan
blandas med tanke på framtida återvinning medan andra material
inte passar ihop.
Användningsfas
Användningsfasen
kan stå för en mycket stor del av
materialets
totala miljöpåverkan, främst på produkter som rör
sig och därmed förbrukar energi. De viktigaste aspekterna att ta
hänsyn till är:
- Materialets
vikt i förhållande till dess funktion. För produkter som
rör sig är energiförbrukningen direkt beroende av vikten
- Hur materialet
påverkar en produkts livslängd?
- Påverkar
användningsfasen materialet på ett sådant sätt att
det blir svårt att återvinna?
- Underhållsbehovet
påverkas starkt av materialvalet. Underhåll kan ha betydande
påverkan på både yttre miljö och arbetsmiljö.
Återanvändning
och återvinning
|
Materialvalet
påverkar starkt möjligheterna till framtida återanvändning
eller återvinning i olika former. Att avgöra vilka material
som är bäst i olika situationer är mycket komplext. Det
mesta är möjligt att återvinna men det är inte alltid
realistiskt vare sig ekonomiskt eller miljömässigt. Några
viktiga punkter att tänka på vid val av material är:
- Behåller
materialet sina egenskaper vid återvinning, har det så lång
livslängd att en detalj kan användas igen?
- Går
det återvunna materialet att använda till nya produkter, finns
det efterfrågan på det återvunna materialet?
- Går
materialet att separera från andra material som det används
tillsammans med (magnetiskt respektive omagnetiskt, olika densitet osv)?
Krävs det mycket arbete? Förutsättningar för fragmentering
som är en rationell metod
- Om materialet
kan blandas med andra ingående material blir återvinningsprocessen
enklare och billigare
- Kan materialet
förbrännas för energiåtervinning utan problem? Många
material kan brännas utan att det medför stora utsläpp
men tillsatsämnen kan ge problem t ex flamskyddsmedel i plast kan
ge dioxinutsläpp
- Kan materialet
återvinnas genom kemiska eller biologiska processer, än så
länge ett outvecklat område som dock kan antas bli vanligare?
- Finns
det teknik i dag för att återvinna materialet till rimlig kostnad?
- Finns
det organisation för uppsamling och transporter så att materialet
kan återvinnas eller återanvändas på ett rationellt
sätt?
|
|
Deponi
Det sista steget
i ett materials livscykel är deponi. Fortfarande kan materialvalet ha
betydelse för miljöpåverkan. Några aspekter att tänka
på är:
- Är materialet
stabilt eller finns det risk för urlakning?
- När
materialet förr eller senare kommer ut i mark och vatten, hur påverkas
miljön?
- Finns det
farliga legeringsämnen i materialet?
- Medför
deponi risker som hög toxicitet, radioaktivitet, brand och explosionsrisk?
Miljöaspekter
som påverkas av materialval under olika delar av livscykeln.
| Råvarutillverkning |
Produkttillverkning |
Användningsfas |
Återvinning/
återanvändning |
Deponi |
- Förbrukning
av resursen, jfr. värderingsindex
|
- Arbetsmiljö
vid olika processer
- Möjlighet
att minska materialförbrukning
- Spill vid
olika processer
- Hur sammanfogas
olika material
|
- Materialets
vikt i förhållande till funktion
- Påverkas
materialet av användning med tanke på återvinning
|
- Användbart
för nya produkter
- Efterfrågan
på återvunnet material
- Kan materialet
blandas med andra material
- Återskapa
grundmaterial med kemisk eller biologisk process
- Finns organisation
för återvinning
|
- Hur påverkas
miljön när materialet når mark och vatten
- Farliga
legeringsämnen i materialet
|
|